编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第PAGE47页共NUMPAGES47页第PAGE\*MERGEFORMAT47页共NUMPAGES\*MERGEFORMAT47页化工单元操作实训讲义李薇高永利王宏王舜平合编主审：化工原理教研室目录实训一流体流动类型与雷诺准数的测定‥‥‥‥‥‥‥‥3实训二流体机械能的转化‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥6实训三流体流动阻力的测定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10实训四离心泵性能曲线的测定‥‥‥‥‥‥‥‥‥17实训五传热‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥22实训六精馏‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥30实训七吸收系数的测定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥35实训一流体流动类型与雷诺准数的测定一、实训目的1、观察流体在管内流动的两种不同流动类型；2、测定临界雷诺准数；3、观察流体在管内层流流动时的速度分布；4、熟悉雷诺准数与流动类型的关系；5、了解溢流装置的结构和作用，熟悉转子流量计的流量校正方法。二、基本原理流体有两种不同的流动类型，层流(又称滞流)和湍流(又称紊流)。层流流动时，流体质点作平行于管轴线方向的直线运动。湍流流动时，流体质点除沿管轴线方向作主体流动外，还在各个方向上作剧烈的随机运动。雷诺准数可以判断流动类型，若流体在圆管内流动，则雷诺准数Re可用下式表示：Re=du/一般认为Re<2000时，流动为层流，Re>4000时，流动为湍流，Re在两者之间时，有时为层流，有时为湍流，和环境有关。对于一定温度的某液体(和一定)，在特定的圆管内(d一定)流动时，雷诺准数仅是流速的函数。当流速较小时(雷诺准数也较小)，染色液在管内沿轴线方向成一条清晰的细直线，为层流流动。随流速增大，染色细线呈现波浪形，有较清晰的轮廓。当流速增至某一值以后，染色液体一进入玻璃管内即与水完全混合，为湍流流动。据此可以观察流体在管内流动的两种不同流动类型，测定临界雷诺准数。三、实训装置及流程实训装置由高位槽(槽内有溢流和稳流装置)、圆形玻璃管、转子流量计、染色液系统和调节阀等组成。实验介质为水，染色液为墨水。实验时水由高位槽流入垂直玻璃管6，经流量调节阀和转子流量计后，排入下水道，水量由流量调节阀控制。墨水由墨水瓶经墨水调节阀和墨水排出针头流入玻璃管，用墨水调节阀调节墨水量。实训时应避免一切震动影响，才能获得满意的实训结果。实训装置如图1图1四、实训步骤1、打开上水阀，为高位槽注水并保持有溢流；2、检查转子流量计是否正常；3、慢慢打开流量调节阀，使水缓缓流过玻璃管。(开始时流量宜小)；4、打开墨水调节阀，调节墨水流速与水的流速基本一致。如果墨水不成一条细直线，用流量调节阀调节流量，使墨水成一条细直线。观察流动状况，记录观察到的现象和转子流量计的读数；5、缓慢增加水的流量，分别记录当细直线微动、细直线开始呈波浪形前进、细直线螺旋前进、细直线断裂产生旋涡并混合、墨水与主流混合均匀(墨水线的轮廓消失)时所观察到的现象和转子流量计的读数；6、逐渐关小流量调节阀，重复以上步骤，分别记录观察到的现象和转子流量计的读数；7、关闭流量调节阀，打开墨水调节阀，向玻璃管中静止的水里注入墨水，使玻璃管上部的水染上颜色。慢慢打开流量调节阀，控制流量，使水作层流流动，观察层流时流体在管道横截面上各点的速度变化(速度分布)；8、测量并记录玻璃管的内直径和水的温度，根据水温查出水的密度和粘度。五、数据记录与结果处理玻璃管的内直径：mm；水温：℃；水的密度：kg/m3；水的粘度：Pa.S。序号流量计读数流量V[m3/S]流速u[m/S]雷诺准数Re现象观察记录由Re判断的流动类型下临界雷诺准数Rec=；上临界雷诺准数Rec=。结果分析：六、思考题1、不同的流动类型对流体流动与输送过程、传热过程和传质过程有何影响？研究流动类型对设计管路有何意义？2、能否只用流速的大小判断流动类型？为什么？影响流动类型的因素有哪些？3、雷诺准数为什么能判断流动类型？如何判断？4、流量由大到小操作过程中，稳定细直线刚刚恢复时的Re与流量由小到大操作过程中的细直线微动前的Re相同吗？如偏差较大，试分析其原因。实训二流体机械能的变化一、实训目的1、加深对流体的各种机械能相互转化概念的理解；2、观察流体流经非等径、非水平管路时，各截面上静压头之变化；3、测定管路某截面的最大流速；4、了解流体静止的条件；5、理解流体流动阻力的表现(理解沿程阻力)。二、基本原理1、液体在管路中作稳定流动时，由于流通截面积的变化致使各截面上的流速不同，而引起相应